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镓基液态金属柔性传感器在医疗领域应用进展与挑战
1
作者 孙英 张嘉琪 +1 位作者 田梓烨 刘卫朋 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第6期17-31,共15页
在医疗领域中,传统传感器在使用时存在佩戴不适、信号衰减以及侵入性并发症等问题,而镓基液态金属柔性传感器凭借高导电性、柔韧性及生物相容性等独特优势,在医疗检测领域展现出了巨大的潜力。重点介绍了镓基液态金属柔性传感器在医疗... 在医疗领域中,传统传感器在使用时存在佩戴不适、信号衰减以及侵入性并发症等问题,而镓基液态金属柔性传感器凭借高导电性、柔韧性及生物相容性等独特优势,在医疗检测领域展现出了巨大的潜力。重点介绍了镓基液态金属柔性传感器在医疗检测领域的4种创新应用与技术进展。在生命体征感知方面,可实现对脉搏、呼吸、体表压力等动态生理参数的实时连续监测,为疾病早期预警提供数据支撑;在运动功能感知方面,能精准检测关节运动轨迹、吞咽功能协调性及肌肉力量等,为神经肌肉系统疾病的康复评估提供依据;在体表多参数感知方面,可无创检测体表温度、汗液成分等,为代谢异常等健康问题的早期识别提供新的技术路径;在深层电生理参数感知方面,突破了传统体内神经、脑电等微弱信号的采集瓶颈,为神经疾病诊疗提供了新型工具。深入剖析了镓基液态金属柔性传感器在疾病预警、术后监护、康复管理及个性化诊疗中的实际效果。总结了实际应用中面临的封装可靠性、多物理场信号串扰及微弱信号采集等挑战,并探讨了相应的优化策略。最后,对镓基液态金属柔性传感器在医疗领域中的研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 镓基液态金属 柔性传感器 医疗领域 无创检测 可穿戴设备
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医疗设备通信异常数据识别方法研究
2
作者 邵雯 李纬捷 赵娜 《设备管理与维修》 2025年第4期39-42,共4页
针对通信异常数据的识别可以保证医疗设备运行的稳定性,提出一种医疗设备通信异常数据识别方法。根据医疗设备通信异常数据在当前时刻查询的时间衰减函数,建立异常数据状态方程,通过构建通信异常数据的结构模型得到数据的构成形式,利用... 针对通信异常数据的识别可以保证医疗设备运行的稳定性,提出一种医疗设备通信异常数据识别方法。根据医疗设备通信异常数据在当前时刻查询的时间衰减函数,建立异常数据状态方程,通过构建通信异常数据的结构模型得到数据的构成形式,利用特征提取公式提取出异常数据特征。根据通信异常数据特征除去划分信息熵的条件,判断医疗设备通信异常数据的离群度。通过划分通信异常数据的分布区域,确定异常数据的识别阈值,得到异常数据的最大识别结构,实现异常数据的识别。通过实例分析发现,该方法可以识别医疗设备通信过程中的异常数据集,通过降低数据识别的召回率和冗余度,可以保证异常数据识别的精度和质量。 展开更多
关键词 医疗设备 识别 异常数据 通信
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面向呼吸监测的热式气体流量传感器设计 被引量：1
3
作者 任帅 胡慧 +2 位作者 张昂 黄祎淼 王涛 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第6期621-628,共8页
为了优化呼吸监测气体流量传感器的体积与精度,基于国产化热式流量测量芯片,设计了一种融合热分布和恒温差模式的高精度、宽量程和快速响应气体流量传感器.首先设计了热式流量测量芯片的驱动放大电路,进行了PCB绘制及加工,使得传感器能... 为了优化呼吸监测气体流量传感器的体积与精度,基于国产化热式流量测量芯片,设计了一种融合热分布和恒温差模式的高精度、宽量程和快速响应气体流量传感器.首先设计了热式流量测量芯片的驱动放大电路,进行了PCB绘制及加工,使得传感器能够在呼吸流量监测范围-200~200 L/min的情况下实现模拟量0.5~4.5 V输出;其次设计了带有支路的气体流道结构及具有良好防水性的封装结构,使得传感器满足医用呼吸监测高湿环境需求;最后完成了整体传感器的装配测试,并对传感器进行了参数标定.实验结果表明,该传感器整机功率为20 mW,流量测量误差低于±1%F.S.,响应时间低于15 ms,线性度低于±3%. 展开更多
关键词 气体流量传感器 微机电系统 热式流量测量 呼吸监测
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基于电阻抗断层成像的慢性阻塞性肺疾病诊断方法研究
4
作者 李芳 陈柏 +3 位作者 吴阳 刘凯 周童 姚佳烽 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第7期1866-1877,共12页
目的基于电阻抗断层成像(EIT)技术提出了一种新型床旁肺通气实时监测方法应用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)诊断。计算通气中心(CoV)、整体不均匀性(GI)、区域通气延迟不均匀性(RVDI)和一秒率(FEV1/FVC)四个指标,来实现COPD时空诊断。方法... 目的基于电阻抗断层成像(EIT)技术提出了一种新型床旁肺通气实时监测方法应用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)诊断。计算通气中心(CoV)、整体不均匀性(GI)、区域通气延迟不均匀性(RVDI)和一秒率(FEV1/FVC)四个指标,来实现COPD时空诊断。方法首先对COPD患者呼吸周期进行仿真,确认患者与正常人在某些指标存在明显差异后,再通过实验验证上述指标的差异性;实验共纳入93名受试者,对其进行了多次肺功能检查(PFT)和EIT同步测量,并比较了不同呼吸模式(包括用力呼气、用力吸气和平静潮气呼吸)下的通气异质性,通过分析EIT图像与指标,以区分不同年龄段健康人和COPD患者。结果仿真结果表明,COPD患者与正常人在CoV、GI、FEV1/FVC和RVDI四个指标上存在明显差异。实验结果表明,在空间异质性方面,COPD患者的GI值显著高于其他两组,但健康人群之间无明显差异。在时间异质性方面,无论是平静吸气还是用力吸气,COPD患者的RVDI值均显著高于其他组别。此外,在强制呼气过程中,FEV1/FVC的频率分布进一步揭示了COPD患者区域肺功能的时间延迟异质性,区别于不同年龄段健康人。结论EIT技术揭示了区域肺功能的时空通气异质性,对于COPD患者的诊断和治疗具有重要意义。 展开更多
关键词 电阻抗断层成像 通气均匀性 阻塞性肺疾病 肺功能成像 区域肺功能
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医疗器械的电磁兼容设计原则和优化策略 被引量：2
5
作者 廖勇帆 邹明明 +1 位作者 吴一烽 张开帆 《环境技术》 2025年第3期115-119,140,共6页
关于医疗器械的电磁兼容性(EMC)问题,本文提出了一套综合性的设计原则和优化策略。其一,就医疗器械内部和外部的常见干扰源进行分析,对电磁干扰敏感的关键电路和部件予以识别,且结合电磁兼容测试失败案例,进而总结出现有医疗器械在电磁... 关于医疗器械的电磁兼容性(EMC)问题,本文提出了一套综合性的设计原则和优化策略。其一,就医疗器械内部和外部的常见干扰源进行分析,对电磁干扰敏感的关键电路和部件予以识别,且结合电磁兼容测试失败案例,进而总结出现有医疗器械在电磁兼容方面所面临的挑战。其二,针对屏蔽、接地、滤波、布局布线等电磁兼容设计原则,以及源头抑制、途径阻断、敏感电路保护、软件抗干扰等优化策略展开详细阐述。其三,以输液泵作为示例,阐明如何对这些设计原则和优化策略加以应用,并对应用效果予以分析。研究结果表明,所提出的设计原则和优化策略能够切实有效地提升医疗器械的电磁兼容性能。本研究为医疗器械的设计与开发提供了颇具益处的参考,有利于确保医疗器械能够安全可靠地运行,从而更好地为人类健康服务。 展开更多
关键词 电磁兼容 医疗器械 优化策略
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面向肿瘤识别的高精度高速生物阻抗谱检测方法研究
6
作者 王忠尉 刘凯 +3 位作者 胡松佩 邹斌 潘敏鸿 姚佳烽 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第3期772-782,共11页
目的癌症作为一个全球性公共卫生问题受到众多关注,早发现、早治疗是提高癌症患者生存率的关键,但由于设备成本高、检测速度慢、检测准确度差等因素影响,早期癌症筛查推广受限。因此,本文基于多频同步生物阻抗谱技术,提出了一种面向肿... 目的癌症作为一个全球性公共卫生问题受到众多关注,早发现、早治疗是提高癌症患者生存率的关键,但由于设备成本高、检测速度慢、检测准确度差等因素影响,早期癌症筛查推广受限。因此,本文基于多频同步生物阻抗谱技术,提出了一种面向肿瘤识别的高精度高速生物阻抗谱检测方法。方法首先,基于多频同步技术搭建一套多频同步生物阻抗谱检测系统,实现生物阻抗谱的高速检测,设计同心圆传感器减小生物组织各向异性对阻抗检测带来的影响,提高不同组织之间生物阻抗谱的区分度。其次,建立胃壁组织模型,通过仿真研究传统四电极传感器与同心圆传感器受到各向异性影响的程度。最后,通过猪肉组织检测实验和临床胃癌组织检测实验,验证使用同心圆传感器的多频同步生物阻抗谱检测系统具有更高的检测精度。结果使用同心圆传感器时,检测结果平均重叠率(rat)为13.4%,对比传统电极的检测结果减小了41.7%,平均离散系数(C_(v))为7.6%,对比传统电极减小了54.0%,并且多频同步生物阻抗谱检测系统进行一次检测的时间约为20 ms,本文提出的检测方法具有较高的检测精度和检测速度。最后选取同心圆传感器对人体胃癌组织进行了临床实验,成功区分正常组织和肿瘤组织。结论本文提出的面向肿瘤识别的高精度高速生物阻抗谱检测方法能有效减小生物组织各向异性的影响,以较高速度获得更高精度的检测结果。 展开更多
关键词 肿瘤 生物阻抗谱 各向异性 多频同步
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心脏起搏器电磁兼容性问题的分析与优化策略 被引量：1
7
作者 廖勇帆 邹明明 +2 位作者 吴一烽 张开帆 彭新城 《环境技术》 2025年第3期44-47,60,共5页
本研究探讨心脏起搏器在复杂电磁环境下的安全运行,分析电磁干扰对其功能的影响及现有设计的不足。研究提出外部屏蔽加强、内部电路优化及标准更新等改进策略,包括构建高导电性金属多层屏蔽、引入高效滤波与差分传输技术,并制定符合现... 本研究探讨心脏起搏器在复杂电磁环境下的安全运行,分析电磁干扰对其功能的影响及现有设计的不足。研究提出外部屏蔽加强、内部电路优化及标准更新等改进策略,包括构建高导电性金属多层屏蔽、引入高效滤波与差分传输技术,并制定符合现代医疗需求的新测试标准。测试表明,优化方案不仅显著提升起搏器的抗干扰能力与长期稳定性,有效保障患者安全,还为未来设备设计和标准更新提供了坚实的理论与技术支持。 展开更多
关键词 心脏起搏器 电磁干扰 电磁兼容性
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贝朗EcoMix中央供液系统常见故障维修3例
8
作者 苏建明 陆安 +1 位作者 崔少康 甘扬清 《医疗卫生装备》 2025年第7期109-113,共5页
阐述了贝朗EcoMix中央供液系统的组成,介绍了中央供液系统的3例常见故障,分析了故障产生的原因和具体的排除方法,针对漏液、密度偏差等问题提出了改进措施,为医学工程人员维修类似故障提供了参考。
关键词 贝朗EcoMix中央供液系统 故障维修 故障排除
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电阻抗乳腺检测数据采集方法与模块开发
9
作者 吴镜宇 何杰 +3 位作者 朱程君 郑明洁 刘凯 姚佳烽 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期86-90,共5页
乳腺癌普筛工作具有重要意义。提出了一种面向乳腺检测的数据采集方法与功能模块.以解决现有乳腺癌早筛不便的问题。首先,设计了锥形传感器.采用双层电极结构场域激发更充分更适用于乳腺检测;然后采用高稳定裕度的双反馈电流源与可变激... 乳腺癌普筛工作具有重要意义。提出了一种面向乳腺检测的数据采集方法与功能模块.以解决现有乳腺癌早筛不便的问题。首先,设计了锥形传感器.采用双层电极结构场域激发更充分更适用于乳腺检测;然后采用高稳定裕度的双反馈电流源与可变激励模式的高速多路复用模块.以获得更准确的电学信息;接着,通过标定板进行性能验证,表明通道一致性较好,平均信噪比在50 dB左右;最后,进行了实验测试得到本文方法在图像相关系数不低于0.7的前提下可检测的目标面积比为18.2%~36.4%,不同位置的目标物均可检测。 展开更多
关键词 乳腺癌检测 便携式 电阻抗成像 数据采集
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IEC TS 60601-4-2:2024解析及相关标准的差异性分析
10
作者 蒋文硕 孙美秋 崔强 《安全与电磁兼容》 2025年第2期86-93,共8页
随着医疗技术的不断发展,医用电气设备在医疗实践中的应用越来越广泛。电磁兼容性成为保证医用电气设备安全可靠运行的重要因素,国内外制定了一系列标准,对医用电气设备的设计、制造和试验提出了要求。文章主要对IEC TS 60601-4-2:2024... 随着医疗技术的不断发展,医用电气设备在医疗实践中的应用越来越广泛。电磁兼容性成为保证医用电气设备安全可靠运行的重要因素,国内外制定了一系列标准,对医用电气设备的设计、制造和试验提出了要求。文章主要对IEC TS 60601-4-2:2024进行解析,并与YY 9706.102-2021和IEC 60601-1-2:2020进行了比较分析,探讨其异同点和适用范围,为医用电气设备和系统的研发、试验和监管提供参考。 展开更多
关键词 电磁兼容 医用电气设备 医用电气系统 差异性分析
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基于院内分析测试平台的胰岛素泵性能检测和风险评估
11
作者 姚远 仝晶晶 +1 位作者 王静怡 李建波 《医疗装备》 2025年第12期25-28,34,共5页
目的 基于输液设备分析仪搭建胰岛素泵测试平台,用于医院自行对维修后的胰岛素泵进行关键性能检测,评估胰岛素泵的使用风险。方法 基于FLUKE IDA-6型输液设备分析仪搭建胰岛素泵测试平台,选取1台院内自行维修后未投入临床使用的美敦力7... 目的 基于输液设备分析仪搭建胰岛素泵测试平台,用于医院自行对维修后的胰岛素泵进行关键性能检测,评估胰岛素泵的使用风险。方法 基于FLUKE IDA-6型输液设备分析仪搭建胰岛素泵测试平台,选取1台院内自行维修后未投入临床使用的美敦力712E型胰岛素泵作为实验设备,1台正常使用、无维修记录(默认保持原始出厂设定)的同型号胰岛素泵作为对照设备,检测2台设备基础率输注模式下的输注流速和大剂量输注模式突发阻塞状态下的残余流量。结果 对照设备在基础率输注模式下始终保持良好的输注精度(输注流速测量值与设置值误差<±5%),在大剂量输注模式突发阻塞状态下可立即停止输注;而实验设备在基础率输注模式下的输注精度低于对照设备,在大剂量输注模式突发阻塞状态下仍有残余流量,即未及时有效中止错误的输注进程。结论 基于输液设备分析仪搭建的胰岛素泵测试平台有利于医院自行检测胰岛素泵的两项关键指标,进而反映胰岛素泵的性能状态,评估其临床使用风险。 展开更多
关键词 胰岛素泵 性能检测 风险评估
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超声图像引导前列腺粒子植入机器人的设计与控制
12
作者 代雪松 罗坚 孙跃 《机器人技术与应用》 2025年第4期41-46,60,共7页
设计了一种基于超声图像引导的前列腺粒子植入机器人,采用平行四边形结构的机械臂以确保末端执行器的水平姿态,机器人集成了视觉模块,用于实时采集穿刺针视角的视频流,辅助术前标定和位置校准,并基于Arduino Mega2560开发了摇杆控制和... 设计了一种基于超声图像引导的前列腺粒子植入机器人,采用平行四边形结构的机械臂以确保末端执行器的水平姿态,机器人集成了视觉模块,用于实时采集穿刺针视角的视频流,辅助术前标定和位置校准,并基于Arduino Mega2560开发了摇杆控制和蓝牙控制两种操作控制模式。自主搭建了前列腺粒子植入机器人实验平台,通过实验的方式对粒子植入功能进行验证,实验结果表明,该机器人设计能够成功地将放射性颗粒植入目标区域。 展开更多
关键词 机器人 粒子植入 前列腺癌 ARDUINO 控制系统 摇杆控制 蓝牙控制
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某微网雾化器在不同电源供电下的电磁兼容性分析
13
作者 何浩星 高之鹏 +4 位作者 徐默达 张伟 刘艳灵 曹相军 栗晓冉 《中国标准化》 2025年第18期198-202,共5页
该微网雾化器属于II类、内部电源医用电气设备,支持外部电源适配器供电及内部电池充电。本文通过对比不同电源适配器(A/B/C型)及内部电池供电模式下的电磁兼容性(EFT及RE试验),分析了电源适配器对电磁兼容性的影响。试验结果表明,适配... 该微网雾化器属于II类、内部电源医用电气设备,支持外部电源适配器供电及内部电池充电。本文通过对比不同电源适配器(A/B/C型)及内部电池供电模式下的电磁兼容性(EFT及RE试验),分析了电源适配器对电磁兼容性的影响。试验结果表明,适配器的内部电路设计、滤波性能及线缆耦合效应是导致电磁骚扰超标的关键因素。通过选择高性能电源适配器、缩短非屏蔽线缆长度及采用多级滤波设计,可显著提升产品电磁兼容性能,为解决便携式医用设备体积限制与整改难题提供了有效方案。 展开更多
关键词 微网雾化器 电源适配器 电磁兼容性 电快速瞬变脉冲群 辐射发射
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对医用电气设备漏电流试验的探讨
14
作者 朱洪亮 《中国标准化》 2025年第1期236-241,共6页
针对医用电气设备的漏电流和患者辅助电流试验,本文以电气安全标准GB 9706.1—2020为基础,简要阐述了医用电气设备的产生原因并分析漏电流的危害,浅析医用电气设备漏电流的分类、测试网络的要求、单一故障状态,并从理论和实际操作上进... 针对医用电气设备的漏电流和患者辅助电流试验,本文以电气安全标准GB 9706.1—2020为基础,简要阐述了医用电气设备的产生原因并分析漏电流的危害,浅析医用电气设备漏电流的分类、测试网络的要求、单一故障状态,并从理论和实际操作上进行分析,介绍试验过程中需要注意的事项以及符合性判定,为有源医疗器械制造商和第三方检验检测机构的研发、测试人员正确理解该试验提供一定参考。 展开更多
关键词 漏电流 患者辅助电流 单一故障状态 非频率加权 医用电气设备
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基于参数自适应肌电反馈的阵列电刺激设计与研究
15
作者 朱兆才 殷文旖 杨建涛 《计算机时代》 2025年第2期1-5,共5页
功能性电刺激(Functional Electrical Stimulation,FES)已成为运动障碍患者康复的一种有效手段。然而,在实际应用FES设备中,如将传统扫描阵列电极与FES技术相结合时,面临着在保持成本效益和可扩展性的同时须考虑诱发疲劳因素的挑战。针... 功能性电刺激(Functional Electrical Stimulation,FES)已成为运动障碍患者康复的一种有效手段。然而,在实际应用FES设备中,如将传统扫描阵列电极与FES技术相结合时,面临着在保持成本效益和可扩展性的同时须考虑诱发疲劳因素的挑战。针对这一关键问题,本研究采用方差分析(Analysis of Variance,ANOVA)对收集到的人体表面肌电信号数据进行预处理。为减轻因过度刺激导致的疲劳和受伤风险,提出一种基于特征Q值的疲劳检测算法。该方法能够实现电刺激中各种参数的反馈控制调节,从而提高其在运动障碍康复治疗中的有效性和安全性。 展开更多
关键词 功能性电刺激 人体表面肌电 疲劳检测 阵列电极 反馈控制
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数字式心电图机检定过程故障检测技术研究
16
作者 王爱景 张玲玲 刘长禹 《质量与认证》 2025年第9期109-111,共3页
数字式心电图机检定中故障检测准确性直接影响临床诊断结果,本文提出基于多维参数分析的故障检测与预警技术,融合时频域特征提取、智能识别算法和退化模型,精准识别增益、频率响应和基线漂移等常见故障,该技术显著提升了检定效率与准确... 数字式心电图机检定中故障检测准确性直接影响临床诊断结果,本文提出基于多维参数分析的故障检测与预警技术,融合时频域特征提取、智能识别算法和退化模型,精准识别增益、频率响应和基线漂移等常见故障,该技术显著提升了检定效率与准确性,为医疗设备质量控制提供创新解决方案,具有重要临床应用价值。 展开更多
关键词 时频分析 医疗设备质量控制 特征提取 参数识别 预警技术
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基于YY 9706.108-2021的医用电气设备报警系统符合性设计
17
作者 石飞 《医学研究前沿》 2025年第11期147-149,共3页
在从事医疗电气设备的检测过程中,发现许多医用电气设备制造商在报警系统设计方面存在理解性的错误,导致其宣称具有报警功能的医用电气设备不能满足报警系统YY 9706.108-2021的要求,最终必须重新设计或整改,浪费研发成本和上市时间。本... 在从事医疗电气设备的检测过程中,发现许多医用电气设备制造商在报警系统设计方面存在理解性的错误,导致其宣称具有报警功能的医用电气设备不能满足报警系统YY 9706.108-2021的要求,最终必须重新设计或整改,浪费研发成本和上市时间。本文基于国标标准YY 9706.108-2021,结合最新的国际标准IEC 60601-1-8:2006+AMD1:2012-AMD2:2020,从产品开发的角度来阐述如何设计出符合国际标准的医用电气设备报警系统,帮助商家节约开发成本、缩短上市时间。 展开更多
关键词 医用电气设备 报警系统 视觉报警信号 听觉报警信号
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